المياه الأحفورية

📅 آخر تحديث: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

المياه الأحفورية ، أو المياه الجوفية الأحفورية ، أو المياه القديمة، هي مسطحات مائية قديمة ظلت محصورة في مكان غير مضطرب، وعادةً ما تكون مياهًا جوفية في طبقة مائية جوفية ، لآلاف السنين. تشمل أنواع المياه الأحفورية الأخرى البحيرات الجليدية ، مثل بحيرة فوستوك في القارة القطبية الجنوبية . تُعرّف اليونسكو المياه الجوفية الأحفورية بأنها "مياه تسربت عادةً منذ آلاف السنين، وغالبًا في ظل ظروف مناخية مختلفة عن الظروف الحالية، وظلت مخزنة تحت الأرض منذ ذلك الحين". [ 1 ]

يتطلب تحديد الفترة الزمنية منذ تسرب المياه عادةً تحليل البصمات النظائرية . أما تحديد حالة "الأحفورة" - أي ما إذا كانت تلك المياه تحديدًا قد شغلت ذلك المكان تحديدًا منذ القدم - فيتطلب نمذجة تدفق المياه الجوفية وتغذيتها وفقدانها، وهو ما قد ينطوي على قدر كبير من عدم اليقين. بعض طبقات المياه الجوفية تمتد لمئات الأمتار تحت مساحات شاسعة من الأرض. تتطور تقنيات البحث في هذا المجال بسرعة، وتتوسع قاعدة المعرفة العلمية. في حالة العديد من طبقات المياه الجوفية، لا تزال الأبحاث قليلة أو محل خلاف فيما يتعلق بعمر المياه وسلوكها داخل طبقة المياه الجوفية. [ 2 ] [ 3 ]

الطاقة المتجددة

تُعدّ الخزانات الجوفية الكبيرة والغنية (ولا سيما نظام خزان الحجر الرملي النوبي وخزان أوغالالا ) التي تحتوي على المياه الجوفية الأحفورية ذات قيمة اجتماعية واقتصادية كبيرة. تُستخرج هذه المياه من الخزانات لأغراض بشرية عديدة، أبرزها الزراعة والصناعة والاستهلاك. في المناطق القاحلة ، لا تتلقى بعض الخزانات الجوفية التي تحتوي على مياه متاحة وقابلة للاستخدام سوى القليل من التغذية أو لا تتلقى أي تغذية على الإطلاق، مما يجعل المياه الجوفية في تلك الخزانات مورداً غير متجدد . تؤدي معدلات الاستخراج التي تتجاوز معدلات التغذية إلى انخفاض منسوب المياه الجوفية، وقد تُفضي إلى استنزافها . يُشار إلى استخراج موارد المياه الجوفية غير المتجددة بـ"تعدين" المياه الجوفية نظراً لطبيعتها المحدودة. [ 4 ]

الجيولوجيا العامة

تتكون طبقات المياه الجوفية عادةً من صخور شبه مسامية أو مواد غير متماسكة مملوءة بالماء. وفي حالات نادرة نسبيًا، تُحاط طبقات المياه الجوفية المحصورة بطبقة جيولوجية غير منفذة (مثل الطين أو الكلس )، مما يعزل الماء بداخلها، أحيانًا لآلاف السنين. وفي أغلب الأحيان، توجد المياه الجوفية الأحفورية في المناطق القاحلة أو شبه القاحلة التي كان مناخها أكثر رطوبة بشكل ملحوظ في التاريخ الجيولوجي الحديث. في بعض المناطق شبه القاحلة، يتبخر معظم الهطول قبل أن يتسرب إلى باطن الأرض ويؤدي إلى تغذية كبيرة لطبقة المياه الجوفية .

تشير التقديرات إلى أن معظم المياه الجوفية الأحفورية قد تسربت في الأصل خلال العصر الهولوسيني والبليستوسيني (منذ 10000 إلى 40000 سنة). ويرتبط بعض هذه المياه الجوفية الأحفورية بذوبان الجليد منذ ذروة العصر الجليدي الأخير . ويعتمد تأريخ المياه الجوفية على قياس تركيزات نظائر مستقرة معينة، بما في ذلك 3H ( التريتيوم ) و 18O ( الأكسجين "الثقيل" )، ومقارنة القيم بالتركيزات المعروفة للماضي الجيولوجي . [ 1 ]

يمكن للمياه الأحفورية أن تذيب وتمتص عددًا من الأيونات من الصخور المحيطة بها. وقد تكون ملوحة المياه الجوفية أعلى من ملوحة مياه البحر. [ 5 ] في بعض الحالات، يلزم معالجة هذه المياه لجعلها صالحة للاستخدام البشري. كما يمكن للخزانات الجوفية الأحفورية المالحة أن تخزن كميات كبيرة من النفط و [ 6 ] الغاز الطبيعي . [ 7 ]

مسطحات مائية أحفورية بارزة

طبقة المياه الجوفية أوغالالا

يقع خزان أوغالالا أو خزان السهول العليا الجوفي تحت مساحة 450,000  كيلومتر مربع في ثماني ولايات أمريكية. وهو أحد أكبر خزانات المياه العذبة في العالم. يتكون هذا الخزان من رواسب طميية غير متماسكة . وقد تم تحديد تاريخ ترسب المياه الجوفية فيه، حيث تشير التقديرات إلى أنها ترسبت خلال الفترة الرطبة التي أعقبت ذروة العصر الجليدي الأخير. [ 8 ] في معظم مساحة الخزان، تمنع طبقة غير منفذة من الكالسيت تسرب مياه الأمطار. وفي مناطق أخرى من الخزان، تم قياس معدلات تغذية منخفضة نسبيًا. [ 9 ]

يُوفّر الخزان الجوفي المياه للعديد من السكان الذين يعيشون فوقه، وللاستخدامات الزراعية الواسعة. وفي مناطق عديدة، انخفض منسوب المياه الجوفية بشكلٍ حادّ نتيجةً للاستخراج المكثّف. ولا تزال معدلات النضوب غير مستقرة، بل إنها في ازدياد خلال العقود الأخيرة. [ 10 ]

نقل أجزاء الأنابيب لنهر ليبيا الصناعي الكبير : شبكة من الأنابيب التي تزود المياه من نظام طبقة المياه الجوفية في الحجر الرملي النوبي .

نظام الخزان الجوفي للحجر الرملي النوبي

يقع نظام الخزان الجوفي للحجر الرملي النوبي في شمال شرق أفريقيا، تحت أراضي السودان وليبيا ومصر وتشاد، ويغطي مساحة تقارب مليوني  كيلومتر مربع . ويتكون في معظمه من العديد من الخزانات الجوفية الرملية المتصلة هيدروليكيًا . وتُعتبر بعض أجزاء النظام محصورة، وإن كانت تسمح بتسرب جزئي للمياه، نظرًا لوجود طبقات غير منفذة مثل الصخور الطينية البحرية. وقد ترسب الماء منذ ما بين 4000 و20000 عام، ويختلف ذلك باختلاف الموقع. [ 11 ]

تُعدّ المياه في نظام الخزان الجوفي للحجر الرملي النوبي ذات أهمية بالغة للسكان القاطنين فوقه، وقد كانت كذلك لآلاف السنين. في العصر الحديث، ومع ازدياد الطلب، سيعتمد تجنب النضوب السريع والنزاعات الدولية على المراقبة والتخطيط الدقيقين عبر الحدود. وتخطط ليبيا ومصر حاليًا لمشاريع تنموية لاستخراج كميات كبيرة من المياه الجوفية الأحفورية لاستخدامها.

كما تم تحديد طبقات المياه الجوفية الأحفورية الأخرى في جميع أنحاء شمال إفريقيا.

طبقة المياه الجوفية غواراني

يُعدّ خزان غواراني الجوفي، الواقع في جنوب البرازيل وشمال الأرجنتين، ثاني أكبر خزان جوفي في العالم. ويُروى سطحه بشكل كافٍ بالأمطار العادية، ولذلك فإنّ مخزونه المائي الكبير ليس ذا قيمة اقتصادية تُضاهي الخزانات الجوفية الموجودة في المناطق القاحلة. ويُحصر الماء في خزان غواراني الجوفي تحت مئات الأمتار من الصخور العلوية. وقد قُدّر عمر الماء بنحو 120,000 عام في بعض المناطق، بينما قد يصل عمره إلى 4,000 عام في مناطق أخرى. [ 12 ]

طبقات المياه الجوفية في صحراء كالاهاري

تقع صحراء كالاهاري في وسط جنوب أفريقيا (بوتسوانا، ناميبيا، وجنوب أفريقيا). وتتميز جيولوجيا المنطقة بتكوينات كارستية كبيرة . يتبخر معظم هطول الأمطار في المنطقة قبل أن يُسهم في تغذية طبقات المياه الجوفية بشكل ملحوظ. لطالما كان موضوع تغذية طبقات المياه الجوفية في المنطقة موضع نقاش وبحث. [ 13 ] في المنطقة الشمالية من كالاهاري، وُجد أن طبقة مياه جوفية عميقة في الحجر الرملي الكهفي تحمل بصمات نظائرية تُشير إلى أنها كانت محصورة مع تسرب ضئيل أو معدوم لفترات طويلة. [ 14 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 "موارد المياه الجوفية غير المتجددة: دليل إرشادي حول الإدارة المستدامة اجتماعياً لصناع السياسات المائية؛ 2006" . unesco.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16-12-2015 .
  2. ↑ "المياه العميقة: باحثون يكتشفون أكثر مما كان يُعتقد سابقاً" . أخبار . تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 مايو 2023 .
  3. ↑ ماكنتوش، جينيفر سي؛ فيرغسون، غرانت (16 مارس 2021). "دوران المياه النيزكية العميقة في قشرة الأرض" . رسائل البحوث الجيوفيزيائية . 48 (5). Bibcode : 2021GeoRL..4890461M . doi : 10.1029/2020GL090461 . ISSN 0094-8276 . 
  4. ↑ "مسرد المصطلحات الهيدرولوجية" . nws.noaa.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16-12-2015 .
  5. ↑ "صحيفة معلومات المياه الجوفية: الملوحة". مجلس كاليفورنيا للتحكم في موارد المياه. https://www.waterboards.ca.gov/gama/docs/coc_salinity.pdf
  6. ↑ ويلموث، آدم (29 نوفمبر 2015). "قراءة الصخرة" . صحيفة أوكلاهومان . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 ديسمبر 2015 – عبر الرابط m.newsok.com/article/5463442.
  7. ↑ "أساسيات تخزين الغاز الطبيعي تحت الأرض - إدارة معلومات الطاقة الأمريكية" . eia.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16-12-2015 .
  8. ↑ ماكيني، مايكل ل.؛ شوخ، روبرت؛ يونافياك، لوغان (2012-07-01). العلوم البيئية . دار نشر جونز وبارتليت. ISBN 9781449628338.
  9. ↑ "استنزاف المياه الجوفية في الولايات المتحدة (1900-2008)" . pubs.er.usgs.gov . doi : 10.3133/sir20135079 . تاريخ الاسترجاع: 16 ديسمبر 2015 .
  10. ↑ "هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية - نظام إدارة المياه الجوفية في السهول العليا: الجيولوجيا العامة والهيدروجيولوجيا" . ne.water.usgs.gov . مؤرشف من الأصل بتاريخ 14 سبتمبر 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 ديسمبر 2015 .
  11. ↑ ثوروي، أولف (1998). "موارد المياه الجوفية لنظام الخزان الجوفي النوبي". مرصد الصحراء والساحل .
  12. ↑ مقالة نظام طبقة المياه الجوفية غواراني ، بقلم إف سينديكو، آر هيراتا، وأيه مانجانيلي، في مجلة الهيدرولوجيا: الدراسات الإقليمية المجلد 20، عام 2018
  13. ↑ دي فريس، جيه جيه؛ سيلاولو، إي تي؛ بيكمان، إتش إي (30 نوفمبر 2000). "تغذية المياه الجوفية في صحراء كالاهاري، مع الإشارة إلى الظروف الهيدرولوجية القديمة". مجلة الهيدرولوجيا . 238 ( 1-2 ): 110-123 . Bibcode : 2000JHyd..238..110D . doi : 10.1016/S0022-1694(00)00325-5 .
  14. ^ مازور، إي. فيرهاجن، B.Th.؛ سيلشوب، جي بي إف؛ جونز، طن متري؛ روبينز، NE؛ هوتون، L.؛ جينينغز، كمه (1977). “المياه الجوفية في شمال كالاهاري: الدراسات الهيدرولوجية والنظائرية والكيميائية في أورابا، بوتسوانا”. مجلة الهيدرولوجيا . 34 ( 3– 4): 203– 234. بيب كود : 1977JHyd...34..203M . دوى : 10.1016/0022-1694(77)90132-9 .